高压配电系统简介

汽车   2024-12-08 21:45   北京  


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高压配电系统简介

高压配电系统概述

高压配电系统负责将动力电池与驱动电机、PTC、电动空调压缩机、车载充电机、充电接口等各高压电气部件连接,完成高压电传输。

高压配电系统电气要求

高压电气部件标识

依据:GB/T18384.1-2015《电动汽车安全要求 第1部分:车载可充电储能系统》执行。

高压电气绝缘与防护要求

GB/T18384.1-2015《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》B级电路(DC:30V     <U≤1000V,AC:60V<U≤1500V)< span>      </U≤1000V,AC:60V<U≤1500V)<>

高压电气耐压要求

依据:GB/T18384.1-2015《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》要求:

高压电气系统的输出端(正极和负极)与动力电池箱体之间的耐电压强度:2U+1000V(U为所连接电路最大工作电压)的交流电压,不应发生介质击穿或电弧现象。

依据:GB/T18488.1-2015 《电动汽车用驱动电机系统 第1部分:技术条件》要求:

线束或部件脱开情况下,对车体耐电压:

AC2500V/50Hz/1min,漏电流不超过10mA,不应发生介质击穿现象。

接触防护要求

按GB/T18384.1-2015《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》要求:接触防护要求主要包括等电位、电气间隙和爬电距离。

按GB/T18384.1-2015《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》要求:接触防护要求主要包括等电位、电气间隙和爬电距离。

动力电池箱体必须与车辆的地(车身电平台)实现等电位连接,连接阻抗应不超过0.1Ω;所有可接触的导电金属部件都必须与动力电池箱体等电位连接。

预充保护

安全泄压保护

主动能量泄放电路:5秒内降低高压母线电压至60VDC以下

被动能量保护功能:2分种内将高压母线电压降低至60VDC以下

提示:

为了确保高压作业安全,在电动汽车高压电路检修时,下电后要求等待5分钟并验电后再操作。

过载与短路保护

高压电气系统中的所有零部件都必须满足典型使用工况的动力负载要求,并且能满足一定的过流能力,不允许规定的行驶工况条件下出现过热导致高压部件绝缘层融化、烧蚀或者冒烟的情况。

高压电磁保护

高压线缆布置和接插件选型应考虑电磁兼容需求。高压线缆设计时,主回路动力线缆与信号线尽量采用隔离或分开布线。电池包外部连接用高压线缆、高压接插件选型要求接地和屏蔽隔离。

高压配电系统器件

高压继电器

高压继电器组成结构与工作原理

高压继电器闭合运行期间不必一直提供较高功率,经常在成功闭合后将线圈电流降到一个维持量。这通常由高压继电器控制器通过一个频率为15~20kHz的PWM脉宽调制信号来实现。

高压继电器的基本要求

(1)耐高压

(2)耐负载

(3)抗冲击

(4)分断能力强

(5)灭弧能力强

高压继电器诊断与维修

(1)电器线圈故障不能产生磁力

测量继电器线圈电阻——正常阻值在50欧姆左右

外部电源给继电器线圈通电,观察继电器是否有吸合响声

(2)继电器触点烧蚀或触点粘连

继电器线圈不供电时,测量高压触点的两个连接点之间电阻无穷大;

给继电器线圈供电后,测量高压触点的两个连接点之间电阻小于1欧姆。

高压保险丝

高压保险丝又称为高压熔断器,主要是在高压回路发生过载或短路现象时,对高压线缆及高压电气设备起到安全保护作用,避免出现动力电池、高压线缆等过热爆炸或起火。

高压保险丝的额定电压大于动力电池系统最高工作电压,额定电流为高压回路负载电流的1.5-3倍。

高压线缆及连接器

高压线缆要求:线径比较大;柔软性要好;耐磨;防电磁干扰和屏蔽

外保护套包括波纹管和热缩套,波纹管同样为橙色,热缩套采用不同的颜色对线缆极性进行区分,正极为红色,负极为蓝色,U相为黄色,V相为绿色,W相为红色。

故障形式:

断路、短路、接触不良和绝缘故障。

高压连接器

高压连接器是一种借助于电信号或机械力的作用使电路接通、断开的功能性元件,由固定端电连接器(插座),自由端电连接器(插头)组成。

高压连接器的性能应符合SAEJ1742标准的要求,连接器与所连接电气设备的插座匹配,除了线环、铜接头外,还应具有主动锁止功能,在拆卸时注意解除锁上功能。高压连接器在结合状态时,一般防护等级不小于IP65。

手动维修开关MSD

实现高压系统电气隔离的执行部件,在关键时刻用于切断高压动力回路,以保障维修和驾乘人员安全。

常见故障类型

维修开关断路

接触不良

主保险断路

高压配电盒(PDU)

电动汽车通常将高压电气系统的主正继电器、主负继电器、预充继电器、预充电阻、保险丝、电流传感器、继电器监测采集线、总电压采集线等集成于一个电箱内,完成动力电池电源的输出与分配,称之为高压配电盒。





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